Restrizione dei carboidrati: amica o nemica della performance sportiva?

Un argomento particolarmente dibattuto e che spesso torna alla ribalta riguarda i regimi dietetici “low carb” (a ridotto apporto di carboidrati), e in particolar modo la loro indicazione o meno in ambito sportivo. Per poterne parlare sono necessarie alcune premesse e precisazioni.

I carboidrati forniscono un combustibile chiave per il sistema nervoso centrale e rappresentano, inoltre, un substrato versatile per il lavoro muscolare, che può supportare esercizi di diversa intensità, sia attraverso processi anaerobici che ossidativi.

L’organismo possiede delle riserve di carboidrati (sotto forma di glicogeno) che sono relativamente limitate e possono essere fortemente modificate con l’assunzione di alimenti o anche con singole sessioni di allenamento (1).

Inoltre, vi sono prove significative del fatto che le prestazioni atletiche legate ad attività prolungate (sport di endurance) o intermittenti ad alta intensità, sono potenziate da strategie alimentari che mantengono un’elevata disponibilità di carboidrati. Al contrario, l’esaurimento dei depositi di glicogeno è associato alla comparsa di affaticamento, aumento nella percezione dello sforzo, con conseguente riduzione nell’efficienza, abilità e concentrazione durante le sessioni di lavoro o addirittura durante un evento.

In uno studio recente sono state messe a confronto diete a basso contenuto di carboidrati e alto contenuto di grassi (LCHF), con diete ricche in carboidrati (“costante” o “periodizzato”: HCHO e PCHO, rispettivamente) in atleti di endurance: tutti i gruppi di corridori hanno migliorato la loro capacità aerobica del 3-7% seguendo un programma di allenamento intensificato, indipendentemente dall’intervento dietetico (2). Nonostante questo, e nonostante la loro maggiore capacità di ossidare il grasso durante l’esercizio fisico ad alta intensità, gli atleti sottoposti ad una dieta LCHF non sono riusciti ad ottenere miglioramenti delle prestazioni nei 10 km di gara, raggiunti invece dai gruppi HCHO e PCHO. Questo è un risultato cruciale ed i meccanismi alla base di tale condizione (di “non miglioramento” prestativo) meritano un ulteriore approfondimento e discussione (2).

Altri fattori potrebbero aver contribuito al fallimento del gruppo LCHF nel migliorare le prestazioni in gara, come l’aumento dello sforzo percepito durante l’esercizio o gli effetti della ridotta qualità delle singole sedute di allenamento.

Quindi, sostanzialmente, la ridotta disponibilità di carboidrati può favorire alcuni adattamenti metabolici durante l’allenamento, ma senza miglioramenti nella performance finale, in quanto sembra compromettere l’intensità e la durata dell’allenamento stesso (3).

Oltre all’aspetto sulla prestazione, che rappresenta comunque il fine principale dell’intervento nutrizionale sull’atleta, quello che si vuole analizzare in questo contesto, però, è anche l’effetto che la dieta LCHF ha sull’economia (metabolica ed energetica) di un esercizio effettuato a determinate velocità e intensità, durante eventi competitivi.

Per semplificare: quando si lavora ad intensità più elevate, il carboidrato offre vantaggi rispetto al grasso come substrato poiché fornisce una maggiore resa energetica (adenosina trifosfato – ATP) per volume di ossigeno “consumato” (1), migliorando così la resa dell’esercizio fisico (3). Quello che accade è che viene “speso” ossigeno in maniera più efficiente per la produzione di ATP utilizzando l’ossidazione dei CHO, rispetto ai grassi (4) (5)

Questo aspetto non è da sottovalutare, né tantomeno è da considerarsi secondario: infatti, non è importante solo quanta energia (ATP) possa essere prodotta tramite un substrato (carboidrati o grasso), ma anche l’entità del dispendio di ossigeno per produrla. Negli sport come corsa, ciclismo, nuoto, l’economia e l’efficienza con cui una molecola viene trasformata in energia e successivamente in forza e movimento è un fattore determinante per le prestazioni.

Phinney et al. hanno invece osservato che, sebbene l’adattamento cronico a una dieta LCHF abbia migliorato l’ossidazione dei grassi, al punto che la capacità per un esercizio ad intensità submassimale era “paragonabile a quella osservata dopo una dieta ricca di CHO”, “il prezzo pagato per tale conservazione di CHO durante l’esercizio sembra essere (essa stessa) una limitazione all’intensità che può essere raggiunta” (6).

In conclusione, l’adattamento cronico a una dieta a basso contenuto di CHO e ad alto contenuto di grassi, nonostante abbia portato a un aumento sostanziale della capacità di ossidazione dei grassi durante un esercizio fisico intenso, ha però compromesso l’economia (metabolica ed energetica) dell’esercizio e annullato la capacità aerobica guadagnata con l’allenamento. Al contrario, l’esercizio sostenuto da una dieta ricca di carboidrati è risultato associato a migliori risultati in gara.

Per quanto riguarda invece gli atleti di potenza e forza fisica, la ricerca e le raccomandazioni si sono concentrate il più delle volte sull’ingestione di sole proteine, con molta meno attenzione ai carboidrati, spesso demonizzati e totalmente eliminati dalla dieta. Anche in tale ambito i carboidrati hanno un ruolo non di certo marginale, soprattutto se l’obiettivo è la crescita muscolare.

Si ritiene che la risposta del metabolismo proteico muscolare ai carboidrati sia dovuta anche alla secrezione insulinica. Infatti, dopo un esercizio l’iperinsulinemia contribuisce poco alla risposta sulla sintesi proteica muscolare, ma ha invece un impatto notevole sul processo anabolico netto, in seguito ad una riduzione del catabolismo proteico (7)(8). In altre parole, l’azione dei carboidrati non influenza direttamente il singolo processo di sintesi proteica e crescita muscolare, quanto piuttosto il risultato finale nella sua totalità: più semplicemente si favorisce la crescita muscolare, non tanto per aumento della sintesi proteica, quanto per la riduzione della degradazione di proteine muscolari.

Gli adattamenti metabolici e fisici dei muscoli scheletrici in risposta a uno stimolo allenante, in associazione all’assunzione di proteine e carboidrati insieme, avvengono dunque tramite l’inibizione delle molecole e dei processi alla base della proteolisi (9). La co-ingestione di proteine e carboidrati durante il periodo di recupero comporta, infatti, un miglioramento del saldo proteico netto post-esercizio (10).

I risultati di diversi studi suggeriscono quindi che, sebbene una grave restrizione dei carboidrati non possa compromettere gli adattamenti alla forza durante un programma di allenamento, consumare una quantità adeguata di carboidrati può aumentare la forza massima, la resistenza e favorire la crescita muscolare (11).

1. Spriet, L. L. (2014). New insights into the interaction of carbohydrate and fat metabolism during exercise. Sports medicine, 44(1), 87-96.
2. Burke, L. M., Ross, M. L., Garvican‐Lewis, L. A., Welvaert, M., Heikura, I. A., Forbes, S. G., … & Hawley, J. A. (2017). Low carbohydrate, high fat diet impairs exercise economy and negates the performance benefit from intensified training in elite race. walkers. The Journal of Physiology, 595(9), 2785-2807.
3. Cole, M., Coleman, D., Hopker, J., & Wiles, J. (2014). Improved gross efficiency during long duration submaximal cycling following a short-term high carbohydrate diet. International journal of sports medicine, 35(3), 265-269.
4. Leverve, X., Batandier, C., & Fontaine, E. (2007, February). Choosing the right substrate. In Novartis Foundation Symposium (Vol. 280, p. 108). Chichester; New York; John Wiley; 1999.
5. Krogh, A., & Lindhard, J. (1920). The relative value of fat and carbohydrate as sources of muscular energy: with appendices on the correlation between standard metabolism and the respiratory quotient during rest and work. Biochemical Journal, 14(3-4), 290.
6. Phinney, S. D., Bistrian, B. R., Evans, W. J., Gervino, E., & Blackburn, G. L. (1983). The human metabolic response to chronic ketosis without caloric restriction: preservation of submaximal exercise capability with reduced carbohydrate oxidation. Metabolism, 32(8), 769-776.
7. Tipton, K. D., & Phillips, S. M. (2013). Dietary protein for muscle hypertrophy. In Limits of Human Endurance (Vol. 76, pp. 73-84). Karger Publishers.
8. Biolo, G., Williams, B. D., Fleming, R. Y., & Wolfe, R. R. (1999). Insulin action on muscle protein kinetics and amino acid transport during recovery after resistance exercise. Diabetes, 48(5), 949-957.
9. Margolis, L. M., Berryman, C. E., Murphy, N. E., Carrigan, C. T., Young, A. J., Carbone, J. W., & Pasiakos, S. M. (2018). PI 3K‐AKT‐FOXO 1 pathway targeted by skeletal muscle micro RNA to suppress proteolytic gene expression in response to . carbohydrate intake during aerobic exercise. Physiological Reports, 6(23), e13931.
10. Thomas, D. T., Erdman, K. A., & Burke, L. M. (2016). Nutrition and athletic performance. Med Sci Sports Exerc, 48(3), 543-568.
11. Cholewa, J. M., Newmire, D. E., & Zanchi, N. E. (2018). Carbohydrate Restriction: Friend or Foe of Resistance-Based Exercise Performance? Carbohydrate Restriction: Friend or Foe of Resistance-Based Exercise Performance?.